■　孫宇

（華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊(duì)安徽蕪湖241000）

攝影測(cè)量在地下管線普查中的應(yīng)用

■孫宇

（華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊(duì)安徽蕪湖241000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)得到了非常大的改善，由傳統(tǒng)測(cè)量的平板儀，經(jīng)緯儀，全站儀到現(xiàn)在的GPS，CORS，航空攝影，傾斜攝影測(cè)量等到翻天腹地的變化，測(cè)量技術(shù)的不斷提高，大大改善了生產(chǎn)力，本文就攝影測(cè)量在地下管線普查中的應(yīng)用做簡單闡述。

地下管線普查攝影測(cè)量

1　攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展

攝影測(cè)量學(xué)經(jīng)歷了三個(gè)明顯的發(fā)展階段：（1）模擬法攝影測(cè)量：用光學(xué)或機(jī)械方法模擬攝影過程，多數(shù)采用兩個(gè)攝影器模擬攝影時(shí)相鄰的兩張像片的空間位置、姿態(tài)和相互關(guān)系，形成一個(gè)比實(shí)地縮小了幾何模型。在此幾何模型上量測(cè)，即相當(dāng)于在原物體的量測(cè)。所得結(jié)果，通過機(jī)械或齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方式直接在繪圖桌上繪出各種地形圖與專題圖。（2）解析法攝影測(cè)量，是電子計(jì)算機(jī)用于攝影測(cè)量的第一項(xiàng)成果。它經(jīng)歷了航帶法、獨(dú)立模型法和光束法三種方法的發(fā)展，已成為航測(cè)加密測(cè)圖控制點(diǎn)的主要方法。隨著像片系統(tǒng)誤差和觀測(cè)值粗差自動(dòng)探測(cè)的解決，從而保證了成果的高精度和高可靠性。加之?dāng)z影測(cè)量與各種非攝影測(cè)量觀測(cè)值的嚴(yán)密整體平差和數(shù)據(jù)處理，使它成為一種高精度定位方法，用于大地控制加密，坐標(biāo)地籍測(cè)量。當(dāng)今全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用，使攝影測(cè)量和遙感中的幾何定位變得越來越小地依賴于地面控制。解析測(cè)圖儀是實(shí)現(xiàn)測(cè)量成果數(shù)字化產(chǎn)品的儀器，在計(jì)算機(jī)幫助下，立體模型上測(cè)得的結(jié)果存入計(jì)算機(jī)中，然后再傳送到數(shù)控繪圖機(jī)上繪出圖件。這種存貯在計(jì)算機(jī)中的數(shù)字形式地圖，成為測(cè)繪數(shù)據(jù)庫和建立各種地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。自1987年后，解析測(cè)圖儀的發(fā)展進(jìn)入以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)采集工作站的發(fā)展階段，使攝影測(cè)量成為地理信息系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)的重要手段，也使測(cè)量與編圖融為一體了。（3）數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：解析攝影測(cè)量的進(jìn)一步發(fā)展是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。從廣義上講，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是指從攝影測(cè)量與遙感所獲取的數(shù)據(jù)中，采用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量影像或數(shù)字化影像。在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行各種數(shù)值,圖形和影像處理，以研究目標(biāo)的幾何和物理特性。從而獲得各種形式的數(shù)字化產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品。

圖1　

2　攝影測(cè)量與常規(guī)測(cè)量比較的優(yōu)點(diǎn)

攝影測(cè)量學(xué)的特點(diǎn)：（1）在像片上進(jìn)行測(cè)量和解釋，無須接觸物體本身，因而很少受自然地理的影響和限制。（2）影像反映的物體或目標(biāo)真實(shí)，信息豐富、逼真。（3）被測(cè)物體可以是固體、液體或氣體，也可以是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)。

3　攝影測(cè)量在地下管線普查中的應(yīng)用

空間后方交會(huì)與前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

假設(shè)在空中S1和S2兩個(gè)攝站對(duì)同一地面目標(biāo)進(jìn)行攝影，從而獲得了一個(gè)立體相對(duì)，如圖1所示，任意地面點(diǎn)A在給像對(duì)內(nèi)左片的構(gòu)像為a1,在右片的構(gòu)像為a2。為了確定其對(duì)應(yīng)關(guān)系，在地面選定直角坐標(biāo)系t-XYZ，X軸方向與航向方向基本一致。

（1）像片的野外控制測(cè)量：

●找明顯地物影像；

●野外找所選的地面控制點(diǎn)；

●像片上刺出地物；

●普通測(cè)量(X,Y,Z)。

（2）像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)。用立體坐標(biāo)測(cè)量儀器先完成像片的歸心定向，后用立體照準(zhǔn)的方法，對(duì)像對(duì)內(nèi)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。其中包括四個(gè)地面控制點(diǎn)的相應(yīng)像點(diǎn)和所有需要確定地面坐標(biāo)的像點(diǎn)，通過測(cè)量可得到各像點(diǎn)在左，右像片上的坐標(biāo)值x1,y1和x2,y2。

（3）空間后方交會(huì)確定像片的外方位元素。按后方交會(huì)的解法，可得左片和右片各自的六個(gè)外方位元素Xs1,Ys1,Zs1,κ1,ω1,φ1. 和Xs2,Ys2,Zs2,κ2,ω2,φ2空間前方交會(huì)計(jì)算所求點(diǎn)的地面坐標(biāo)。先用以計(jì)算出的像片的外方位元素中的角元素。

（4）利用下式將所求的點(diǎn)的像空間坐標(biāo)x,y,z變換為像空間輔助坐標(biāo)

（5）用像片外方位元素中的線元素計(jì)算像片基線B的三個(gè)分量Bx,By,Bz。

（6）通過相應(yīng)的公示計(jì)算各點(diǎn)的地面點(diǎn)坐標(biāo)。

4　管線點(diǎn)平面坐標(biāo)判定

通過攝影測(cè)量的前方交會(huì)和后方交會(huì)的計(jì)算可以輕易得到管線標(biāo)記點(diǎn)的平面坐標(biāo)，解算每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)之后，通過管線數(shù)據(jù)庫軟件錄入管線點(diǎn)坐標(biāo)。但是管線的高程通過攝影測(cè)量得到的不會(huì)太準(zhǔn)。所以需要通過其他方法得到。

5　結(jié)語

現(xiàn)代攝影測(cè)量在管線普查探測(cè)中還不太成熟，但是有很多地方也開始實(shí)驗(yàn)，有一些成功例子。我相信在未來科技的發(fā)展中攝影測(cè)量的精度和便宜程度會(huì)越來越符合工程及人們的需求，在未來管線探測(cè)中一定會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

[1]李學(xué)軍 我國城市地下管線信息化發(fā)展與展望 [J]城市勘測(cè)2009

[2]洪立波 城市地下管線面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇 [J]地下管線管理2005

[3]無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的探索與應(yīng)用研究 [J]北京測(cè)繪2008

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-153-1